การวิจัยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการบดละเอียดพิเศษที่อุณหภูมิต่ำในกระบวนการแปรรูปซานแทนกัม

ซานแทนกัม มีลักษณะเป็นผงของแข็งสีขาวนวลหรือสีเหลืองอ่อน มีกลิ่นอ่อนๆ และไม่มีรสชาติ ในน้ำจะพองตัวเป็นสารละลายคอลลอยด์ แต่ไม่ละลายในเอทานอลและตัวทำละลายอินทรีย์ (เช่น อะซิโตน อีเทอร์) แซนแทนกัมละลายได้ง่ายทั้งในน้ำเย็นและน้ำร้อน ทำให้เกิดสารละลายที่มีความหนืดสูง แซนแทนกัมมีความทนทานต่อกรด ด่าง และเกลือได้ดีเยี่ยม อีกทั้งยังมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม นอกจากนี้ แซนแทนกัมยังมีความสามารถในการแขวนลอยและมีคุณสมบัติเป็นไธโซทรอปิกที่ดี เพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงหน้าที่เหล่านี้ที่ดีที่สุด ควรใช้ที่อุณหภูมิต่ำ การบดละเอียดพิเศษ เจ็ทมิลล์ เทคโนโลยีนี้มักใช้ในการบดละเอียดเป็นพิเศษ เพื่อให้แน่ใจว่าขนาดอนุภาคกระจายสม่ำเสมอ และรักษาเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์ระหว่างการประมวลผล

เมื่อละลายในน้ำแล้ว ซานแทนกัมจะมีคุณสมบัติทางฟิสิกเคมีพิเศษโดยเฉพาะ:

• แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเทียมพลาสติกที่สูงมากในอัตราการเฉือนและช่วงความเข้มข้นต่างๆ
• ละลายได้ดีทั้งในน้ำร้อนและน้ำเย็น แม้ในความเข้มข้นที่ต่ำมาก ก็ยังคงความหนืดสูงไว้ได้ เช่น ที่ความเข้มข้น 1% ความหนืดจะสูงกว่าเจลาตินประมาณ 100 เท่า แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการเพิ่มความข้นที่น่าทึ่ง
• มีความสามารถในการทำให้ข้นและแขวนลอยได้ดีเยี่ยม และยังแสดงให้เห็นข้อได้เปรียบในการกระจายตัวและการคงตัวของอิมัลชันอีกด้วย
• มีความเสถียรสูง ทนทานต่อกรด ด่าง เกลือสูง อุณหภูมิสูง รวมถึงการแข็งตัว อีกทั้งยังทนทานต่อการย่อยสลายด้วยเอนไซม์และการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ได้เป็นอย่างดี
• ความเข้ากันได้ดีอยู่ที่ความสามารถในการผสมผสานกับสารต่างๆ มากมาย รวมถึงกรด เบส เกลือ สารลดแรงตึงผิว และไบโอกัม

กระบวนการเตรียมการและ อุปกรณ์บด การคัดเลือกแซนแทนกัม

กระบวนการหมัก
แซนแทนกัมผลิตขึ้นโดยการหมักด้วยแหล่งคาร์บอน ขั้นตอนหลักมีดังนี้:

• การกระตุ้นสายพันธุ์:Xanthomonas campestris ถูกใช้เป็นสายพันธุ์ที่ถูกกระตุ้นในอาหาร TSB ที่อุณหภูมิ 28°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง
• การเพาะเมล็ด:เพาะลงในอาหารหมัก (ประกอบด้วยกลูโคส 3%, ไฮโดรไลเซตถั่วเหลือง 2%) เป็นเวลา 48 ชั่วโมงจนกระทั่ง OD600 ถึง 8.0
• การหมักหลัก: น้ำซุปเมล็ดพืชจะถูกถ่ายโอนไปยังถังหมักที่อัตราส่วนปริมาตร 10% โดยควบคุมสภาวะที่ pH 7.0±0.2 และปริมาณออกซิเจนที่ละลาย ≥30% การหมักจะสิ้นสุดลงหลังจาก 72 ชั่วโมง
• หลังการรักษา:น้ำซุปหมักต้องผ่านการตกตะกอนเอธานอล (70%) การปั่นเหวี่ยง และการทำให้แห้งเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การเลือกอุปกรณ์บด
เนื่องจากแซนแทนกัมมีความไวต่อความร้อนและมีความหนืดสูง จึงมีอุปกรณ์ที่แนะนำดังนี้:

• เครื่องบดเจ็ทแบบละเอียดพิเศษที่อุณหภูมิต่ำ (เช่น เครื่องบดผงเจ็ทซีรีส์ EPIC): การบดจะดำเนินการภายใต้สภาวะเย็นโดยใช้อากาศอัดขยายตัว โดยรักษาอุณหภูมิให้ต่ำกว่า 25°C เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของคอลลอยด์ ขนาดของอนุภาคสามารถสูงถึง D50 ≤10 μm

การประยุกต์ใช้แซนแทนกัมที่หลากหลาย

ด้วยคุณสมบัติพิเศษในการทำให้ข้นขึ้น แขวนลอยขึ้น คงตัวขึ้น และทำให้เกิดอิมัลชัน ซานแทนกัมจึงถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม:

• อุตสาหกรรมอาหาร:ใช้เป็นสารเพิ่มความข้น สารคงตัว และอิมัลซิไฟเออร์ในเครื่องดื่ม เครื่องปรุงรส ไอศกรีม แยม และเบเกอรี่
• ยาและเครื่องสำอาง:เป็นสารพาหะทางเภสัชกรรมและสารเพิ่มความข้นในของเหลวที่รับประทานทางปาก ครีม และผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง
• อุตสาหกรรมปิโตรเลียม:ในของเหลวสำหรับการเจาะและของเหลวสำหรับการแตกหักเพื่อเพิ่มคุณสมบัติการไหลและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน
• เกษตรกรรม:ในสารแขวนลอยของยาฆ่าแมลงและสูตรปุ๋ยเพื่อปรับปรุงการกระจายตัวและความเสถียร
• สารเคมีในชีวิตประจำวันและผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม:เป็นสารเพิ่มความข้นและสารคงตัวในสารเคลือบ สารซักฟอก และสารปรับขนาดสิ่งทอ

ผงวิเศษ

เครื่องบดผงรุ่น EPIC Powder Jet Mill ที่มีการบดที่อุณหภูมิต่ำและการควบคุมขนาดอนุภาคที่แม่นยำ ได้กลายเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยมสำหรับการแปรรูปแซนแทนกัม เมื่อไบโอโพลิเมอร์ขยายตัวไปสู่สาขาใหม่ ๆ เช่น พลังงานใหม่ (เช่น อิเล็กโทรไลต์ของแข็ง) การผสมผสานแซนแทนกัมเข้ากับเทคโนโลยีการบดที่มีประสิทธิภาพจะผลักดันให้เกิดความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการประยุกต์ใช้วัสดุเชิงฟังก์ชัน